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Interaction between microbubble and elastic microvessel in low frequency ultrasound field using finite element method

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chinese Science Bulletin 2013年第3期58卷 291-298页

作者： SHEN YuanYuan WANG TianFu chin chienting DIAO XianFen CHEN SiPing Guangdong Key Laboratory for Biomedical Measurements and Ultrasound Imaging National-Regional Key Technology Engineering Laboratory for Medical Ultrasound

The interaction between microbubble and elastic microvessel wall has been hypothesized to be important in the mechanisms of therapeutic ultrasound applications.In this study,a 2D axisymmetric finite element numerical model is established to study the interaction between elastic microvessel wall and oscillating microbubble in low frequency ultrasound field using fluid solid interaction method.The numerical results show that the bubble oscillation induces the vessel wall dilation and depression.The von Mises stress distribution over the microvessel wall is heterogeneous and the maximum value of the midpoint on the inner vessel wall could reach 0.23 MPa and 1.32 MPa under PNP 0.2 MPa and 0.5 MPa,respectively.When the bubble collapses,the circumferential stress decreases rapidly and the transmural pressure increases dramatically.Noticeably,the circumferential stress becomes compressive with the maximum magnitude 1.83 MPa under PNP 0.5 MPa,larger than the maximum tension value.It is possible that the rapid compression stress during bubble collapse plays important role in mechanical effect on microvessel wall endothelial lining disruption.

关键词：相互作用有限元法超声场微血管弹性微泡低频数值模型

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刚性微管内微泡动力学行为的有限元数值分析

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生物医学工程学杂志 2011年第5期28卷 911-915页

作者：邱晓晖沈圆圆钱建庭刁现芬汪天富陈思平深圳大学生物医学工程系深圳518060 深圳市生物医学工程重点实验室深圳518060

本文建立了超声激励下微管内微泡的有限元数值分析方法。计算结果表明微管内微泡的振动受到一定程度的限制。微泡的有效半径膨胀率和振动频率随着微管半径的减小而减小。同时,微管内微泡的形变为非球形,且程度随着入射声压幅值的增大而... 详细信息

本文建立了超声激励下微管内微泡的有限元数值分析方法。计算结果表明微管内微泡的振动受到一定程度的限制。微泡的有效半径膨胀率和振动频率随着微管半径的减小而减小。同时,微管内微泡的形变为非球形,且程度随着入射声压幅值的增大而变得明显。因此,微管内的微泡动力学行为不同于无限大液体中。

关键词：刚性微管微泡动力学有限元数值分析

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